Diseño de la columna de absorción y sus auxiliares en una planta de desulfuración de gases de combustión

Abstract

En el presente proyecto se lleva a cabo el diseño de una torre de pulverización y los principales equipos auxiliares asociados a una instalación de desulfuración a escala industrial que tratará un caudal de 2.000.000 Nm3/h de gases procedentes de la combustión de carbón en una central termoeléctrica. El caudal de gases sin tratar entrará en el absorbedor y se pondrá en contacto en contracorriente con una lechada alcalina de caliza para elminar el SO2. Antes de ser emitido a la atmósfera, el gas tratado atravesará un intercambiador para aumentar su temperatura por encima del punto de rocio del H2SO4. La lechada alcalina se produce en un tanque de preparación en el que se vierten agua y caliza de pequeña granulometría por separado. Posteriormente, se introducirá esta lechada en la parte inferior del absorbedor, donde se encuentra la zona de oxidación, en la que se producirá la conversión del sulfito a sulfato de yeso que puede venderse al sector de la construcción. En la zona de oxidación también se introduce aire para favorecer esta conversión. Del tanque de oxidación saldrá una corriente de purga y también otra de recirculación que se llevará a las baterías de pulverización en la parte superior del absorbedor. El alcance del trabajo incluye el diseño del absorbedor, las bombas de recirculación, la bomba de agua para el tanque de preparación de lechada, la bomba de purga, la bomba de aporte de lechada al tanque de oxidación, la soplante de aire de oxidación. Además se ha dimensionado el volumen de la zona de oxidación, el tanque de preparación de la lechada y la tolva de almacenamiento de caliza y el tornillo encargado de aportar la caliza al tanque de preparación. También se ha planteado un sistema posible sistema de control de la instalación, se han diseñado los agitadores del tanque de preparación de la lechada y del tanque de oxidación, y se ha especificado el aislamiento térmico de las tuberías que lo requieren. Igualmente, se han especificado ciertos detalles del absorbedor como el tipo de boquilla y su disposición geométrica.

This project involves the design of a spraying tower and the main auxiliary equipment associated with an industrial-scale desulphurisation plant that will treat a flow rate of 2.000.000 Nm3/h of gases from the combustion of coal in a thermoelectric plant. The untreated gas flow will enter the absorber and come into contact with an alkaline lime slurry to remove the SO2. Before being emitted into the atmosphere, the treated gas will pass through an exchanger to increase its temperature above the dew point of H2SO4. The alkaline slurry is produced in a preparation tank into which water and small-sized limestone are poured separately. Subsequently, this grout will be introduced into the lower part of the absorber, where the oxidation zone is located, where sulphite is converted into sulphate that can be sold to the construction industry. Air is also introduced into the oxidation zone to encourage this conversion. From the oxidation tank will come out a purge current and also a recirculation current that will be carried to the spray batteries at the top of the absorber. The scope of work includes the design of the absorber, the recirculation pumps, the water pump for the slurry preparation tank, the purge pump, the slurry delivery pump to the oxidation tank, the oxidation air blower. In addition, the volume of the oxidation zone, the slurry preparation tank, the limestone storage hopper and the screw for feeding the limestone into the preparation tank have been sized. A possible system for controlling the installation has also been designed, as well as the agitators for the slurry preparation tank and the oxidation tank have been designed, and the thermal insulation of the pipes has been specified. Likewise, certain details of the absorber have been specified, such as the type of nozzle and its geometric arrangement.